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Ernst & Sohn (Hrsg.)Sonderheft: Holzbau 2/2023Bautechnik11/20231-72Sonderheft

Abstract

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Arnold, Matthias; Maderebner, Roland; Dietsch, Philipp; Winter, StefanDiagonallagenholz (DLH) - Ressourceneffizienz durch diagonale Orientierung einzelner Lagen: Bestimmung der Steifigkeitsparameter und VerformungsanalysenBautechnik8/2023444-462Aufsätze

Abstract

Dieser Aufsatz befasst sich mit der Entwicklung von diagonal verklebtem Brettsperrholz (Diagonallagenholz - DLH), einem Laminat aus Massivholzlamellen, welche zur Anpassung der Steifigkeitseigenschaften in einem bestimmten Winkel zueinander angeordnet werden. DLH stellt somit eine anwendungsoptimierte Weiterentwicklung von Brettsperrholz (BSP) dar und erreicht bei gleichem Materialeinsatz verbesserte mechanische Eigenschaften. Der Beitrag beschäftigt sich mit der analytischen Herleitung der Steifigkeitsmatrix, der experimentellen Charakterisierung und numerischen Verformungsanalysen. Die Untersuchungen wurden mit spezifischen DLH-Serien durchgeführt, welche durch die Ausrichtung von Lagen unter Winkeln von ±45° bzw. ±30° (±60°) gekennzeichnet sind. Die Ergebnisse zeigen, dass die Torsionssteifigkeit im Vergleich zu BSP deutlich erhöht ist. Diese Eigenschaft ist vielversprechend für die Anwendung von DLH in Platten unter zweiachsiger Biegebeanspruchung, wie z. B. punktgestützten Flachdecken. Hierbei verspricht die diagonale Ausrichtung einzelner Lagen zudem Homogenisierungseffekte bei der Verteilung von Biege- und Schubspannungen. Gleichzeitig führt die diagonale Orientierung einzelner Lagen zu einer Erhöhung der Scheibenschubsteifigkeit, welche hinsichtlich aussteifender Wand- und Deckenelemente von großem Interesse ist. Die Forschung an DLH hebt die Relevanz und Eignung diagonal ausgerichteter Lagen in Massivholzelementen für einen effizienteren und damit nachhaltigen Umgang mit der Ressource Holz hervor.

Diagonal Laminated Timber (DLT) - resource efficiency through optimized layer arrangements: determination of stiffness properties and deformation analysis
This paper deals with the development of diagonal laminated timber (DLT), a composite timber product consisting of individual layers, which are rotated to each other at a certain angle to increase stiffness properties. Therefore, DLT represents an application-optimized further development of cross laminated timber (CLT). DLT achieves improved mechanical properties with the same amount of material.

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Chen, Li; Casas, Gonzalo; Kasirer, Chen; Van Mele, TomCOMPAS: Softwarel√∂sung f√ľr komplexe BauprojekteBautechnik8/2023476-482Berichte

Abstract

In einem Bauprojekt arbeiten verschiedene Disziplinen wie Architektur, Ingenieurwesen, Fachplanung und ausführende Bauunternehmen zusammen. Für den Entwurf, die statische Berechnung und die Ausführungsplanung werden unterschiedliche Softwarelösungen eingesetzt. Anpassungen im Entwurf und der Planung müssen zeitaufwendig in jeder einzelnen Softwarelösung manuell eingearbeitet werden. Bei komplexen Geometrien und innovativen Bauweisen sind zusätzliche Analysen und Anpassungen erforderlich, was mit heutigen Softwarelösungen kaum realisierbar ist. Für einen effizienten Datentransfer zwischen verschiedenen Softwareumgebungen wurde COMPAS entwickelt, sodass Innovationen im Bauwesen gefördert werden. COMPAS ist eine Open-Source-Umgebung, welche unabhängig von kommerziellen Softwarelösungen verwendet werden kann. Es verfügt über eine Geometriedatenbank, flexible Datenstrukturen für unterschiedliche Disziplinen und Algorithmen für Berechnungen wie z. B. Tragwerksanalysen. Es gibt zahlreiche COMPAS-Erweiterungen für spezifische Anwendungen wie Montageplanung, Holzbau, Roboterfertigung und additive Fertigung. Anfang 2023 wurde der Verein COMPAS gegründet, um die Weiterentwicklung und Ausbildung voranzutreiben.

COMPAS: software solution for complex construction projects
In a construction project, different disciplines such as architecture, engineering, specialist planning and executing construction companies work together. Different software solutions are used for the design, the static analysis of the structure and for production planning. Adjustments in the design and planning have to be incorporated manually into each individual software solution, which is time-consuming. For complex geometries and innovative construction methods, additional analyses and adjustments are required, which is hardly feasible with today's software solutions. COMPAS was developed for efficient data transfer between different software environments and thus promotes innovation in the construction industry. COMPAS is an open source computational framework that can be used independently of commercial software solutions. It has a geometry database, flexible data structures for different disciplines and algorithms for calculations such as structural analysis. There are numerous COMPAS extensions for specific applications such as assembly planning, timber construction, robotic fabrication and additive manufacturing. In early 2023, the COMPAS association was founded to promote further development and education.

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Bautechnik aktuell 7/2023Bautechnik7/2023437-442Bautechnik aktuell

Abstract

Nachrichten:
Zweiter europäischer Short course “Grouting Fundamentals & Current Practice” in München
Smart Manufacturing Lab der HTWK Leipzig eröffnet
Deutscher Unternehmer führt Europas Ziegler
Bundesbauministerin Geywitz und Bundeslandwirtschaftsminister Özdemir legen Strategie für den Holzbau vor
2. Nachhaltigkeits-Symposium der Bauwirtschaft

Wettbewerbe:
Startschuss zum ersten Gottfried-Böhm-Stipendium

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Ernst & Sohn (Hrsg.)Sonderheft: Holzbau 1/2023Bautechnik4/20231-72Sonderheft

Abstract

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Bautechnik aktuell 2/2023Bautechnik2/2023109-115Bautechnik aktuell

Abstract

Nachrichten:
Spatenstich für Donautower in Ingolstadt - neues Wahrzeichen der Stadt wird von Hitzler Ingenieure als Projektsteuerer verantwortet
Cube: Neues Bauen mit Carbonbeton
Von der grauen Energie zur goldenen Energie
Kommunalen Holzbau richtig planen und ausschreiben
Bundesbauministerium startet Förderprogramm “Klimafreundlicher Neubau”

Wettbewerbe:
Deutscher Architekturpreis 2023

Empfehlung der Redaktion:
Industrielle modulare Konstruktion mit niedrigem CO2-Fußabdruck - EDGE Suedkreuz Berlin

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Rabold, Andreas; Marxt, Michaela; Schanda, UlrichGeeignete Beurteilungsgr√∂√üen f√ľr die Luftschalld√§mmung von Haustrennw√§nden - Bewertung der Schalld√§mmung bei √ľblichen Wohnger√§uschenBauphysik1/202321-34Aufs√§tze

Abstract

Die Ermittlung und Bewertung der Schalldämmung eines Trennbauteils anhand einer Messgröße muss sich immer am tatsächlich erreichten Schallschutz zwischen den Wohneinheiten messen. Hieraus ergibt sich die Frage nach einer geeigneten Einzahlbewertung, die mit dem übertragenen Pegel üblicher Wohngeräusche korreliert. Soll diese Frage beantwortet werden, ist zunächst zu klären, welche Spektren übliche Wohngeräusche aufweisen. Der übertragene Pegel dieser Wohngeräusche kann anschließend anhand der Schalldämmung des Trennbauteils frequenzabhängig berechnet und gehörrichtig bewertet werden. Durch die Korrelation zwischen dem übertragenen Wohngeräuschpegel und dem Einzahlwert der Schalldämmung wird nun die Eignung der Beurteilungsgröße ersichtlich. Die beschriebene Vorgehensweise wird in der vorliegenden Veröffentlichung auf die Schalldämmung verschiedener Haustrennwände von Doppel- und Reihenhäusern angewendet, da diese bei den Mindestanforderungen nach DIN 4109-1 und den erhöhten Anforderungen nach DIN 4109-5 eine Sonderposition in Bezug auf die Anforderungshöhe einnehmen. Es werden unterschiedliche Haustrennwandtypen in Massiv- und Holzbauweise untersucht, deren Schalldämmung aus Baumessungen vorliegen. Vorschläge alternativer Bewertungsverfahren zur DIN EN ISO 717-1 und übliche Wohngeräusche konnten der Literatur entnommen und durch aktuelle Daten ergänzt werden. Neben der Eignung der Beurteilungsgrößen werden auch Zielwerte für die Schalldämmung diskutiert, die eine sichere Planung von Haustrennwänden ermöglichen sollen.

Suitable assessment parameters for the airborne sound insulation of building partition walls
If the sound insulation of a partitioning component is determined and evaluated based on a measured quantity, the question arises how well the result corresponds to the actual sound insulation between the residential units. This raises the question of a suitable single-number rating that correlates with the transmitted level of common residential noise. To answer this question, it has to be clarified first which spectra represent common residential noises. The transmitted level of residential noises based on the sound insulation of the separating component was calculated in a frequency-dependent manner and evaluated the noises aurally correct. Furthermore, the suitability of the assessment parameter was determined by using the correlation between the transmitted residential noise level and the single-number value of the sound insulation. The present publication considers the sound insulation of various house partition walls of semi-detached and terraced houses, since these occupy a special position with respect to the minimum requirements according to DIN 4109-1 and the increased requirements according to DIN 4109-5. Different types of house partition walls in solid and timber construction, for which the sound insulation was available from measurements, were examined. Suggestions of alternative assessment methods and common residential noise levels were taken from the literature and supplemented by current data. In addition to the suitability of the assessment parameter, target values for sound insulation were also discussed to enable reliable planning.

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Bonfig, Peter; Dehlinger, Christian; Cremers, JanEinfamilienhaus? Du darfst! - Die Typologie des kompakten Hofhauses ermöglicht private Wohnformen auf eigenem Grund bei hoher urbaner DichteBautechnik1/202335-44Berichte

Abstract

Das sog. kompakte Hofhaus wurde als neuartiger Hofhaustyp an der Hochschule für Technik Stuttgart (HFT) entwickelt und untersucht. Zu Quartieren addiert stellt er den Bewohnern bei geringem Landverbrauch urbane Lebensräume zur Verfügung und kann hohe Dichte, Diversität von Nutzung sowie ein hohes Maß an Privatheit und Wohnqualität in Innen- wie Außenräumen miteinander vereinen - in Neubau- wie in Bestandsituationen. Definitionsgemäß wird dies dadurch erreicht, dass nicht einsehbare Höfe/Außenräume als ausschließlich private Nutzflächen in die Gebäudestruktur integriert werden (anstelle von exponierten Abstandsflächen mit geringerem Nutzwert außerhalb des Gebäudes) und über diese Bereiche auch die Belichtung und die Belüftung erfolgen können. Innen- und Außenräume können so zu einem geschützten und eng miteinander verzahnten Lebensraum verschmelzen. Die bisherigen Ergebnisse der seit 2017 laufenden DFG-geförderten interdisziplinären Forschungsarbeit weisen mit einer umfangreichen Typologie, allgemeingültigen Lösungsstrategien und vielen Einzeluntersuchungen nach, dass dieser Ansatz bereits auf ungewöhnlich kleinen Parzellen (ca. 60-200 m2) unterschiedlicher Proportion mit bis zu fünfgeschossigen Gebäuden für eine oder mehrere Parteien funktioniert. Einige der aus verschiedenen Grundtypen hervorgehenden Varianten eignen sich als Einfamilienhäuser auf eigenem Grund und können so diese von der Mehrheit angestrebte Wohnform in einem nachhaltigen urbanen Umfeld hoher Dichte und Heterogenität ermöglichen.

Single-family house? You may!
The typology of the compact courtyard house enables private forms of living on one's own land with a high urban density. The so-called compact courtyard house was developed and examined as a new type of courtyard house at the Stuttgart University of Applied Sciences (HFT Stuttgart). Added to neighbourhoods, it provides residents with urban living spaces reducing land consumption and can combine high density, diversity of use and a high degree of privacy and residential quality in both indoor and outdoor spaces - in both new and existing situations. By definition, this is achieved by integrating courtyards/outdoor spaces into the building structure as exclusively private usable areas that can not be looked into (instead of exposed distance areas with lower usable value outside the building) and by providing lighting and ventilation via these areas. Indoor and outdoor spaces can thus merge into a protected and closely interlinked living space. The results to date of the interdisciplinary DFG-funded research work, which has been ongoing since 2017, demonstrate with an extensive typology, generally valid solution strategies and many individual investigations that this approach already works on unusually small plots (approx. 60-200 m2) of varying proportions with up to five-storey buildings for one or more parties. Some of the variants that emerge from different basic types are suitable as single-family houses on their own land and can thus enable this form of housing sought by the majority in a sustainable urban environment of high density and heterogeneity.

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Dietsch, Philipp; Sandhaas, Carmen; Ruff, Daniel; Ummenhofer, Thomas100 Jahre Versuchsanstalt f√ľr Stahl, Holz und Steine KarlsruheBautechnik1/202355-61Berichte

Abstract

Die Berufung von Prof. Dr.-Ing. Ernst Gaber an die Technische Hochschule Karlsruhe im Jahr 1921 markierte den Startschuss des Prüfraums Gaber, aus dem später die Versuchsanstalt für Stahl, Holz und Steine hervorging. Heute ist die Versuchsanstalt Teil des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) und besteht aus den Abteilungen Holzbau und Baukonstruktion sowie Stahl- und Leichtbau. Der folgende Beitrag blickt auf die Geschichte dieser Einrichtung zurück.

100 years of KIT Research Centre for Steel, Timber and Masonry
The appointment of Prof. Dr.-Ing. Ernst Gaber at the University of Technology Karlsruhe in 1921 gave the go-ahead for the Testing Facility Gaber, from which the Research Centre for Steel, Timber and Masonry developed. Today, the research centre is part of Karlsruhe Institute of Technology (KIT) and consists of the departments Timber Structures and Building Construction and Steel and Lightweight Structures. In the following contribution, the history of this institution is presented.

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Trautz, Martin; Seiter, AlexDer Luisenturm auf dem AtzelbergStahlbau1/202349-53Berichte

Abstract

Im Zuge der Errichtung eines Ersatzneubaus des Luisenturms auf dem Atzelberg bei Kelkheim-Eppenhain im Taunus löst eine Stahlkonstruktion den bisherigen Aussichtsturm in Holzbauweise ab. Das 27 m hohe Bauwerk zeichnet sich durch schlanke Tragelemente aus geradlinigen und gekrümmten Stahlrohren aus, die in Off-Knot-Bauweise hergestellt und gefügt sind, wobei sich die Stoßstellen außerhalb der Stabwerksknoten befinden und so die komplett geschweißten Knoten frei bleiben von zusätzlichen Laschen, Stoßdeckungen und Verschraubungen. Die Rohrfügungen bestehen aus vierteiligen, passgeformten Laschen aus Rundrohrausschnitten, die im Inneren angeschraubt werden und nur an der Stoßfuge und den außenliegenden Schraubenköpfen erkennbar sind. Die neuartige Konstruktionsweise unterstreicht die Filigranität des Tragwerks und setzt einen eleganten Akzent in die umgebende gebirgige Taunuslandschaft.

The Luisenturm on the Atzelberg
In the context of the construction of a replacement for the Luisenturm tower on the Atzelberg near Kelkheim-Eppenhain in the Taunus region, a steel structure is replacing the previous wooden observation tower. The 27 m high structure is characterized by slender load-bearing elements made of curved steel tubes, which are manufactured and joined using the off-knot construction method, whereby the joints are located outside the beam intersections, leaving the fully welded knots free of additional plates, joint parts and bolted connections. The pipe joints consist of four-part, fit-formed plates made from round pipe sections, which are screwed on internally and can only be seen by looking at the butt joint and the screw heads on the outside. The novel construction method emphasizes the filigree of the supporting structure and sets an elegant accent in the surrounding mountainous landscape of the Taunus.

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Ernst & Sohn (Hrsg.)Sonderbeilage: Holzbau 2/2022Bautechnik11/20221-92Sonderheft

Abstract

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Autengruber, Maximilian; Lukacevic, Markus; Eberhardsteiner, Josef; F√ľssl, JosefComputergest√ľtzte Modellierung von Feuchtetransportprozessen in Holzwerkstoffen - 25. Dresdner Baustatik-Seminar - "Realit√§t - Modellierung - Tragwerksplanung"Bautechnik10/2022781-788Berichte

Abstract

Dieser Beitrag präsentiert computergestützte Modellierungskonzepte zur Vorhersage von Feuchteverläufen und zugehörigen Spannungsfeldern sowie zur numerischen Bestimmung potenzieller Risstiefen von Holzbauteilen. Die vorgestellten Konzepte werden anhand experimenteller Versuchsprogramme validiert und die damit einhergehenden Herausforderungen diskutiert. Ausgewählte Ergebnisse zeigen letztendlich die Möglichkeiten und auch die Relevanz solcher Methoden für den Ingenieurholzbau auf.

Computer-based modeling of moisture transport in woodbased materials
This article presents computational modeling concepts for predicting moisture gradients, the corresponding stress distributions, and addresses the numerical determination of potential crack depths of wooden components. The concepts presented are validated using experimental test programs, and the associated challenges are discussed. Selected results ultimately show the possibilities as well as the relevance of such methods for timber engineering.

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Werther, Norman; Schmid, Joachim; Fahrni, Reto; Klippel, MichaelHintergr√ľnde und Nachweisgrundlagen zur Brandschutzbemessung von Brettsperrholzkonstruktionen - Teil 1Bautechnik8/2022587-593Aufs√§tze

Abstract

Im Rahmen dieses zweiteiligen Aufsatzes wird auf die brandschutztechnische Bemessung für Brettsperrholzelemente und -konstruktionen eingegangen und deren Besonderheit im Vergleich zu Voll- und Brettschichtholz aufgezeigt. Der nachfolgende erste Teil des Beitrags umfasst die Aspekte der Baustoffklassifikation sowie des Abbrandverhaltens und der Tragfähigkeitsbeurteilung von bekleideten und unbekleideten Brettsperrholzbauteilen im Brandfall. Der zweite Teil erläutert die Nachweisansätze der raumabschließenden Funktion, stellt die Prinzipien zur brandschutztechnisch sicheren Detailausbildung dar und gibt Erläuterungen zum Einfluss von Brettsperrholz auf die Branddynamik.

Background and verification principles for the fire protection design of cross-laminated-timber constructions - part 1
The two-part paper describes the current state of the art about fire design methods for cross-laminated-timber elements and -structures and describe differences in comparison to the design with solid timber. In detail aspects like the reaction to fire classification, charring and load bearing behaviour of protected and unprotected cross laminated-timber elements in the case of fire are discussed within this first part. The second part of the paper explains the approaches for the separating function of cross laminated-timber elements, give design guidance about fire safe detailing and about the influence of visible timber members and elements regarding to the fire dynamic.

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Holzbau: Konstruktion - Bauphysik - ProjekteBautechnik8/2022614Nachrichten

Abstract

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Bauphysik Aktuell 5/2022Bauphysik5/2022291-307Bauphysik Aktuell

Abstract

Persönliches:
Zum Tod von Michael Gierga
Konrad-Zuse-Medaille an Dr.-Ing. Gerald Faschingbauer

Aktuell:
100 Jahre Versuchsanstalt für Stahl, Holz und Steine des KIT
10. Deutscher Nachhaltigkeitspreis Architektur mit vier Finalisten
DGNB setzt Anreize für mehr Klimaschutz bei laufenden Bauprojekten
Deutscher Fassadenpreis 2022 für VHF
Raumtemperaturen während der Hitzewelle Im Juli 2022
Hitzewellen und Starkregen: Bundesingenieurkammer fordert schnelles Umdenken
QNG (BNK)-Gütesiegel für nachhaltig gebaute Häuser erstmals vergeben
Gütegemeinschaft Fertigkeller führt Kellerakte ein
Neue Umweltproduktdeklarationen für EPS-Dämmung nach alter und neuer Norm
Bundesingenieurkammer: Kurzfristige Änderung der Förderung für effiziente Gebäude (BEG) ist nicht zielführend
Fortbildung mit Architekturbezug gesucht?
TU Kaiserslautern entwickelt Verfahren, um Buchenholz niedriger Qualität künftig für Tragstrukturen nutzbar zu machen
SIMULIEREN statt PROBIEREN - Offener Brief der IBPSA Germany für Simulation als Planungshilfe zur Umsetzung des EBPD-Entwurfs
DBV-Heft 49 Lean Construction - Empfehlungen zu Standards für Planung und Bauausführung
Neues bvfa-Positionspapier zur Abschottung brennbarer Rohre
Wettbewerb 2023 “Auf IT gebaut - Bauberufe mit Zukunft”
Bundesstiftung Bauakademie - Thinktank “Wettbewerb”
3. Deutscher Holzbau Kongress Berlin (DHK 2022)
15. DEGA-Symposium im November 2022: Erneuerbare Energien und Lärmschutz

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Ernst & Sohn (Hrsg.)Sonderbeilage: Holzbau 1/2022Bautechnik4/20221-68Sonderheft

Abstract

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Gerber, Andreas; L√∂hr, Felix; Lewandowski, Mari; Fr√ľhsch√ľtz, Lena; Weitschies, RainerX4S - Klimaneutral Wohnen und Arbeiten in der StadtBauphysik3/2022153-158Berichte

Abstract

Das Team X4S der Hochschule Biberach entwickelt und plant für den SDE 21/22 eine Aufstockung mit vier Geschossen in Holzbauweise auf ein zweigeschossiges Bestandsgebäude im Quartier Wuppertal-Mirke. Ziele des Beitrags ist die Schaffung von neuem Wohnraum und Büroflächen. Solarenergienutzung in der Fassade und auf dem Dach soll die C02-neutrale Betrieb des Gebäudes aus Bestand und Aufstockung ermöglichen. Die Baukonstruktion der Aufstockung ist auf Langlebigkeit, Trennbarkeit, Wiederverwertbarkeit der verwendeten Roh- und Baustoffe ausgerichtet. In diesem Betrag werden die Konstruktion der Gebäudehülle und die bauphysikalischen Eigenschaften des Gebäudes mit einem Fokus auf ihre Bedeutung für das Energiesystem vorgestellt.

X4S - Climate-neutral living and working in the urban environment
Team X4S of Biberach University of Applied Sciences is developing and planning a four-storey addition in timber construction to a two-storey existing building in the Wuppertal-Mirke neighbourhood for SDE 21/22. The aim of this contribution are to create new living space and office space. The use of solar energy in the façade and on the roof allows for the C02-neutral use of the building from the existing building and the extension. The construction of the extension is based on durability, separability and recyclability of the raw and building materials used. In this paper, the construction of the building envelope and the physical properties of the building are presented with a focus on their significance for the energy system.

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Scheidel, Sabine; Dienst, Sebastian; Kornadt, OliverAnwendungsm√∂glichkeiten der neuen "Muster-Holzbaurichtlinie" f√ľr HolzrahmenbauteileBauphysik1/202240-45Berichte

Abstract

In der Baubranche, wie auch in vielen anderen Bereichen, legen Politik und Gesellschaft immer stärkere Priorität auf ein nachhaltiges, ressourcenschonendes und ökologisches Denken und Handeln. Zur Errichtung und Erweiterung von Gebäuden ist Holz hier als besonders geeignet zu sehen, was auch die Charta für Holz verdeutlicht. Im Juni dieses Jahres wurde die neue Muster-Richtlinie über brandschutztechnische Anforderungen an Bauteile und Außenwandbekleidungen in Holzbauweise (MHolzBauR) durch die Aufnahme in die Muster-Verwaltungsvorschrift Technische Baubestimmungen (MVV TB) eingeführt. Bereits vor der offiziellen Einführung wurde diese als ein weiterer Schritt in Richtung der bauaufsichtlich geregelten Holzgebäude bis zur Gebäudeklasse 5 gewertet. Die Richtlinie soll die Anwendung von Holz als Baustoff über eine Geschosshöhe von 13 m hinaus zulässig machen und auch eine Ausführung tragender und raumabschließender Bauteile mit einer feuerbeständigen Anforderung in Holzbauweise ermöglichen. Bei einem Vergleich der neuen MHolzBauR mit der bisher gültigen Muster-Richtlinie erkennt man jedoch keinen nennenswerten Unterschied zwischen den brandschutztechnischen Anforderungen an eine Holzrahmenkonstruktion. Damit können die lang ersehnten Möglichkeiten für Holzgebäude bis zur Hochhausgrenze nur in Massivholzbauweise realisiert werden. Ein nicht unerheblicher Bereich des Holzbaus bleibt weiterhin auf die Gebäudeklasse 4 begrenzt.

Possible applications of the new “Muster-Holzbaurichtlinie” for timber frame components
In the construction industry, politics and society are placing increasing priority on sustainable, resource-conserving and ecological thinking and action. Wood is a particularly suitable building material for this. In June this year, the new German Model Guideline on Fire Protection Requirements for Building Components and External Wall Cladding in German Timber Construction was officially introduced by inclusion in the Model Administrative Regulation on Technical Building Regulations. The guideline is not only to permit the use of wood as a building material from a total storey height of 13 m, but also to allow a construction method for wooden building components with a fire resistance duration of more than 90 minutes. However, there are no possibilities under the new directive to use timber frame components in buildings above a height of 13 m. This means that the long-desired possibilities to erect timber buildings above the high-rise limit can only be realised in solid timber construction.

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Bleicher, Achim; Schauer, Thomas; Jirasek, Robert; Höltke, Tim; Zhang, Yangwen; Marker, Paul; Wulff, Wulf; Manfrecola, Johannes; Schmidt, ThereseHybride Konstruktionen an der BTU Cottbus-SenftenbergBautechnik12/2021907-920Aufsätze

Abstract

Die angestrebten Ziele einer Ressourcen- und Klimaneutralität erfordern ein radikaleres Umdenken der Bauschaffenden, das mit einer noch viel stärkeren Sensibilisierung der Auftraggeber für die Auswirkungen des Material- und Energieverbrauchs im Bausektor verbunden ist. Ein Ansatz, um diese Ziele zu erreichen, sind hybride Konstruktionen, in denen unterschiedliche Materialien, Elemente, Funktionen und Technologien auf mehreren Konstruktionsebenen ressourcen- und energieeffizient kombiniert sowie im Fall eines Rückbaus sortenrein rezykliert werden. Dieser anspruchsvolle Ansatz ist von Beginn an erklärtes Ziel des Lehrstuhls Hybride Konstruktionen - Massivbau an der BTU Cottbus-Senftenberg und zieht sich durch alle Lehr- und Forschungsaktivitäten. Mit ausgewählten Forschungsprojekten werden Motivation und Methoden hybrider Konstruktionen sowie deren Potenzial für ressourcen- und klimaneutrale Konstruktionen anhand von Prototypen aufgezeigt. Hierbei steht neben der ökologischen Weiterentwicklung klassischer hybrider Konstruktionen aus nachwachsenden und rezyklierten Rohstoffen, bspw. Holz und Recyclingbeton, auch die Entwicklung aktiver hybrider Konstruktionen im Fokus. Die gezielte Integration von aktiven Technologien wie Sensorik, Aktuatorik und Regelungstechnik ermöglicht multifunktionale Konstruktionen, einen hohen Nutzungskomfort, einen geringeren Rohstoffverbrauch bis hin zur Energiegewinnung aus dynamischen Einwirkungen.

Hybrid structures at BTU Cottbus-Senftenberg
The intended objectives of resource and climate neutrality require a more radical rethinking on the part of building professionals, combined with a much greater awareness on the part of clients of the effects of material and energy consumption in the building sector. Achieving these goals is possible using hybrid structures, in which different materials, elements, functions and technologies are combined on different levels of construction in a resource- and energy-efficient way as well as recyclable by type into their components in case of deconstruction. This ambitious approach has been the declared goal of the Chair of Hybrid Structures - Structural Concrete at BTU Cottbus-Senftenberg from the very beginning and runs through all teaching and research activities. With the aid of selected research projects, the motivation and methods of hybrid constructions as well as their potential for resource- and climate-neutral constructions are shown on the basis of prototypes. In addition to the further ecological development of classical hybrid structures made of renewable and recycled raw materials such as timber and recycled concrete, the focus is also on the development of active hybrid structures. The targeted integration of active/adaptive technologies such as sensor, actuator and control systems enables multifunctional constructions, a high level of user comfort, lower raw material consumption and the possibility of energy harvesting from dynamic loads.

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Hegner-van Rooden, Clementine; Christen, JasminMit einem Holzhybrid neue Höhen erreichenBautechnik12/2021938-946Berichte

Abstract

Für das 60 m hohe Holz-Beton-Hybridhochhaus Arbo auf dem Suurstoffi-Areal in Rotkreuz (CH) zeichneten als Holzbauingenieure die Pirmin Jung Schweiz AG verantwortlich. Sie entwickelten ein Stützen-Decken-Kern-System, das einen klassischen Skelettbau bildet und einen hohen sichtbaren Holzanteil aufweist. Einzig der Kern und das Untergeschoss sind in Beton hergestellt. Weil Holz und Beton verschiedene Materialeigenschaften aufweisen, waren kritische Punkte zu lösen. Ebenso bedingt der Kräftefluss an der Schnittstelle von Holz und Beton komplexe Details - aus bauphysikalischen, statischen und brandschutzspezifischen Gründen -, denn neben dem unterschiedlichen Materialverhalten von Beton, Holz oder ihrem Verbund prallen mit den Gewerken auch unterschiedliche Umgangsformen, verschiedene Toleranzen und ein anderes Handling aufeinander. Arbo ist daher ein Lehrbeispiel, wie ein Holzhybridbau aktuell umsetzbar sein kann und das beispielhaft ist für nachfolgende Bauten in der Schweiz und in Europa. Auch solche in einer reinen Holzkonstruktion.

Reaching new heights with a wood hybrid
Pirmin Jung Schweiz AG as the structural timber engineer was responsible for Arbo, the 60 m timber-concrete hybrid high-rise of the Suurstoffi development in Rotkreuz (CH). They developed a column-slab-core system that forms a classic skeleton structure and has a high visible timber content. Only the core and the basement are made of concrete. Because wood and concrete have different material properties, critical issues had to be solved. The connection between the timber construction and concrete core was equally challenging, especially due to the fire protection and the aesthetic requirements. Besides the different material properties of timber, concrete and the composite floor structure, the trades also clash with different ways of handling and different tolerances. Arbo is therefore a teaching example of how a timber hybrid building nowadays can be designed and which is exemplary for subsequent buildings in Switzerland and in Europe. Even those in a pure timber construction.

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Ernst & Sohn (Hrsg.)Sonderbeilage: Holzbau 2021-2Bautechnik11/20211-96Sonderheft

Abstract

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M√ľller, Sabine; Scheibstock, PeterCO2-Reduktion in der gebauten Umwelt - Von der Formulierung strategischer Leitlinien bis zur Planung und UmsetzungBautechnik11/2021887-895Berichte

Abstract

Der Bericht beleuchtet Ansätze, Strategien und Instrumente zur CO2-Reduktion in der gebauten Umwelt. Dabei wird hier die frühzeitige Einbindung der CO2-Thematik in der Leistungsphase 0 bzw. Projektkonzeption betrachtet, in der die Zielsetzung eines Projekts festgelegt wird. In dieser Phase können ausschlaggebende Leitlinien zur Reduktion grauer sowie Betriebsemissionen formuliert werden, die wesentlich die Ausschreibung und Umsetzung eines Projekts beeinflussen. Ebenso wird erläutert, wie im weiteren Fortschritt das Erreichen von CO2-Zielen unterstützt und auch gewährleistet werden kann. Dabei liegt der Fokus auf der Berechnung des globalen Erwärmungspotenzials (GWP) von Tragwerkskonstruktionen, da CO2 hier in besonderem Maße durch seine Baumasse relevant ist. Es wird diskutiert, in welcher Leistungsphase solche Berechnungen und Betrachtungen sinnvoll sind, um einen Beitrag zur CO2-Reduktion zu leisten. Anhand eines aktuell in der Erstellung befindlichen Bürogebäudes werden Tragwerkskonzepte in Bezug auf ihre Ökobilanz gegenübergestellt. Die Bauindustrie ist verantwortlich für ca. 40 % der globalen CO2-Emissionen. Als Ingenieur:innen haben wir die Verantwortung und Möglichkeiten, diesen Wert wesentlich zu beeinflussen. Buro Happold als interdisziplinäres Beratungs- und Planungsbüro kann dabei auf fachübergreifende Expertise zurückgreifen, die es erlaubt, Projekte von der ersten Idee bis zur Umsetzung zu begleiten. Somit kann ein möglichst großer positiver Einfluss hinsichtlich Nachhaltigkeit und CO2-Fußabdruck erzielt werden. Die Autorin und der Autor mit ihrem Hintergrund aus Tragwerksplanung und Nachhaltigkeitsberatung zeigen das Potenzial dieses integrierten Ansatzes auf.

CO2-Reduction in the built environment - from strategic guidelines until planning and implementation
The paper highlights approaches, strategies and instruments for CO2 reduction in the built environment. The authors examine the early integration of CO2 reduction aspects at stage 0 or at concept stage, during which the objective of a project is being determined. At this stage, decisive guidelines for the reduction of embodied and operational emissions can be formulated, which have a significant influence on the tendering process and implementation of a project. It is also explained how the achievement of CO2 targets can be supported and guaranteed throughout further stages. With CO2 being embodied in the construction mass, the particular focus is on the calculation of the Global Warming Potential (GWP) of load bearing structures. It is discussed at what stage such calculations and considerations are meaningful, in order to make a contribution to the CO2 reduction. Based on an office building currently under construction, structural concepts are compared regarding their life cycle assessment. The construction industry is responsible for about 40 % of global CO2 emissions. Engineers have the responsibility and possibilities to influence this value significantly. As an international, integrated engineering consultancy, Buro Happold can draw on interdisciplinary expertise that allows us to accompany projects from the initial idea to implementation. Thus, the greatest possible positive impact in terms of sustainability and carbon footprint can be achieved. The authors with their background in structural engineering and sustainability consulting demonstrate the potential of this integrated approach.

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Bautechnik aktuell 10/2021Bautechnik10/2021807-812Bautechnik aktuell

Abstract

Persönliches:
Honorarprofessur an Dr. Julian Meyer verliehen

Nachrichten:
Brücken weiterbauen: Eisenbahnbrücke Lange-Feld-Straße in Hannover

Veranstaltungen:
3. Symposium Ingenieurbaukunst - Design for Construction am 18. November 2021 in Frankfurt: Wie bauen wir zirkulär?

Rezensionen:
Gerüste und Hilfskonstruktionen im historischen Baubetrieb

Wettbewerbe:
Bei der Nominierung zum Deutschen Nachhaltigkeitspreis Architektur spielt Technik keine Rolle

Veranstaltungen:
Dynamische Lösungen im Holzbau

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Stahlbau aktuell 6/2021Stahlbau6/2021469-475Stahlbau aktuell

Abstract

Stahlbau Quiz:
Stahlbau Quiz 2020:
Bücher für die Gewinner

Aktuelles:
Durchschnittliche BDSV-Lagerverkaufspreise für Stahlschrottsorten in Deutschland

Persönliches:
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Rezension:
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Einen Besuch wert:
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ÖSTV News:
Österreichischer Stahlbaupreis 2021 verliehen

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Sudhoff, Patrick; Steeger, Felix; Zehfuß, Jochen; Kampmeier, BjörnBrandverhalten von Dämmstoffen aus nachwachsenden Rohstoffen - Teil 2: Untersuchungen zur bautechnischen Verwendung im Gefach von HolztafelbauweisenBauphysik5/2021303-313Aufsätze

Abstract

In Teil 1 dieser Aufsatzserie zum Forschungsvorhaben “Mehr als nur Dämmung - Zusatznutzen von Dämmstoffen aus nachwachsenden Rohstoffen (nawaRo-Dämmstoffe)” wurden die experimentellen Untersuchungen zum Auslösen, Verlauf und Löschverhalten von Schwelprozessen in nawaRo-Dämmstoffen, der Wirkung von Flammschutzmitteln und denen im Zersetzungsprozess freigesetzten Emissionen dargestellt. Im vorliegenden Beitrag werden die Untersuchungen zur bautechnischen Verwendung von nawaRo-Dämmstoffen, anstelle einer nichtbrennbaren Dämmung, im Gefach von Holztafelbauweisen dargestellt. Zunächst werden die Ergebnisse eines Großbrandversuchs zum Naturbrandverhalten von Holztafelbauteilen mit nawaRo-Dämmstoffen präsentiert. Anschließend wird die Entwicklung analytischer und numerischer Modelle für den Nachweis der raumabschließenden Funktion veranschaulicht. Den Abschluss des Beitrags bildet ein Ausblick auf das Forschungsprojekt “PyroProBiD”, in welchem erweiterte Transport- und Reaktionsmodelle entwickelt werden.

Fire performance of insulating materials made from renewable resources - Part 2: Investigations on the use as compartment filling in timber panel constructions
In the previous article on the research project “more than just insulation - additional benefits of insulating materials made from renewable resources”, the experimental investigations on the initiation, process and extinguishing behavior of smoldering processes, the effect of flame retardants and the emissions released in the combustion process were presented. In this paper, the investigations on the structural use of renewable insulation materials, instead of the previously required non-combustible insulation, is presented in the context of wood panel construction. First, the final large-scale fire test on the natural fire behavior of wood panel building components with renewable insulation materials is presented. Then, the development of analytical and numerical models for the separating function is illustrated. The paper concludes with an outlook on the research project “PyroProBiD”, in which advanced transport and reaction models are being developed.

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